很多學(xué)生進入中學(xué)后,發(fā)現(xiàn)物理是中學(xué)最難學(xué)習(xí)的課程之
一。因此,他們對物理的學(xué)習(xí)興趣不濃,甚至害怕物理,有點談“物”色變。其實物理并不像他們想象的那樣,生活中很多有趣的、簡單的生活常識和現(xiàn)象都與物理有關(guān)。所有人在生活中都會不經(jīng)意地使用物理知識,只是他們不清楚具體的物理原理。我們通過學(xué)習(xí)物理,可以明白那些常用的物理原理,以便能夠更深入地應(yīng)用這些原理,把這些原理應(yīng)用到生活中去,為社會發(fā)展更好地貢獻自己的力量。
從理論研究的角度來說,物理是有一定的難度。物理思維的培養(yǎng)以及物理模型的建立,都要求學(xué)習(xí)者對物理的理論知識體系有一個比較全面和系統(tǒng)的理解,并且對相關(guān)的物理知識非常熟悉。物理思維與物理模型又十分抽象,需要很好的想象力和綜合能力。中學(xué)生的認知水平和思維分析能力還不夠健全,因此中學(xué)階段主要普及科學(xué)常識,健全學(xué)生的知識體系。大部分中學(xué)階段的物理內(nèi)容是比較基礎(chǔ)的,只是讓學(xué)習(xí)者多學(xué)一種解決問題的思維和方法,使學(xué)習(xí)者有更好的自學(xué)能力。在中學(xué)階段學(xué)習(xí)物理有一個很好的共識就是:從生活與興趣中去學(xué)習(xí)物理,然后把物理應(yīng)用到生活中去。
如何從生活中學(xué)習(xí)物理,提高對物理的學(xué)習(xí)興趣。在新課改教材和新課標中都處理得非常好,從生活中最常見的幾種完全不同的現(xiàn)象入手,如蘋果落地與航空航天技術(shù),生活中的小靜電現(xiàn)象與雷電現(xiàn)象等,揭示物理學(xué)的規(guī)律,引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,同時讓學(xué)生知道物理現(xiàn)象的多樣性和統(tǒng)一性。還有一些有趣的現(xiàn)象,如火焰為什么是直的,為什么熱水用嘴呵氣會冷得快,而冬天冷的時候用嘴呵氣手會變暖等,這些物理現(xiàn)象都是生活中很常見
的,學(xué)生學(xué)習(xí)起來,也不會感覺到抽象與陌生,學(xué)生可以自己去分析與想象,好好理解并發(fā)表自己的看法,使學(xué)生主動投入到學(xué)習(xí)中去。想讓學(xué)生輕松學(xué)習(xí),就應(yīng)該從學(xué)生熟悉或者感興趣的地方入手,讓學(xué)生感覺不陌生并且有興趣,那么物理學(xué)習(xí)就成功了一半。所以在教學(xué)過程中對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的引導(dǎo)是非常重要的,讓學(xué)生充滿興趣地去學(xué)習(xí),因此課程也不要僅局限于課本上的知
識,而應(yīng)該是許多知識的融合。新課標的要求提出,學(xué)習(xí)者不僅僅只限于課本理論知識的學(xué)習(xí),而應(yīng)該是理論聯(lián)系實際地學(xué)習(xí),多科知識綜合性地學(xué)習(xí),形成比較全面系統(tǒng)的思維判斷能力、綜合運用和分析問題的能力。
以下就舉幾個生活中物理學(xué)的實例,可以很好地引導(dǎo)學(xué)習(xí)者對物理進行分析與反思,也同樣可以提高他們的學(xué)習(xí)興趣。中學(xué)階段的學(xué)生,對電視、電影和小說都比較感興趣,尤其是男生,肯定對那些武俠小說非常感興趣,那么就可以從武俠小說中的武功來談物理。不管是電視,還是電影和小說,金庸前輩的武俠小說可謂火熱。那么金庸前輩在小說中所寫到的各種神奇武功,是不是有科學(xué)根據(jù)呢?這樣的問題,學(xué)生肯定會有興趣去認真思考。比如“水上漂”的武功,是不是有可能呢?如果一個人不借助任何外界器材,能不能獨立在水面上行走呢?如果要行走,從物理的角度出發(fā),那么需要具備什么樣的條件?針對這一系列問題,學(xué)生可能剛開始會胡言亂語,亂說一通。有的學(xué)生可能會說如果一個人技術(shù)好,行走速度夠快的話,真的有可能在水面上行走。也有的學(xué)生可能會說不太可能吧,感覺不現(xiàn)實。有的學(xué)生可能會拿不定主意,覺得好像可以,又好像不可以。此時可以讓學(xué)生各自發(fā)表自己的意見,大部分學(xué)生都會好奇想知道到底行不行,這樣就能提高他們的興趣,調(diào)動他們的主動性。教師可以從物理力學(xué)原理進行分析后,讓學(xué)生明白,要在水面上行走,必須滿足的條件就是:水面對人的浮力等于人本身的重力。這樣學(xué)生就可以把一個有趣的東西與物理學(xué)原理公式對應(yīng)起來,同樣可以進行類似問題的分析??梢粤粝乱恍┍容^有趣味的問題讓學(xué)生進一步去思考,比如說:人不能自行飛行,那是因為人沒有翅膀。那是不是給人一對翅膀,人就能像小鳥一樣自由自在地飛行呢?我想這個問題,可能很早就有人提過,但用這個問題讓學(xué)生去思考、去分析、去利用物理學(xué)原理進行探討,肯定比讓他們?nèi)ビ嬎阋坏兰兝碚摰奈锢碛嬎泐}更有趣。
除了在課堂上分析生活中的物理知識外,在生活中也會遇到很多與物理知識有關(guān)的現(xiàn)象,這就可以把課堂與生活結(jié)合起來。在我國福建東北部的屏南縣城有一個旅游風(fēng)景區(qū)——白水洋。白水洋中最出名的是一塊天然的大石塊,石塊上有淺至踝關(guān)節(jié)、深至膝關(guān)節(jié)的流水,可謂是一個淺水廣場。而這個淺水廣場的大石塊長年浸沒在流水中,所以石塊上面有一層淺淺的青苔之類的東西,因此石塊非?;绻庵_下水,在淺水廣場中行走,每走一步都要小心翼翼,并且都有可能會滑倒,光著腳走真是稱得上寸步難行呀。那么從物理的角度,如何才能比較好地解決這個問題呢?讓旅游的人可以自在地在淺水廣場行走,盡興地游玩,而無需擔(dān)心發(fā)生意外?對于一個這么簡單的問題,學(xué)生肯定會認為,增大摩擦力就可以了!理論上大家都很清楚,增大摩擦力就可以解決這個問題,但實際操作的時候,如何增大摩擦力?用什么可行的方法來增大摩擦力呢?從物理學(xué)角度來分析這個問題,再綜合各種客觀條件,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮自己的想象能力,并且把所學(xué)過的知識應(yīng)用到現(xiàn)實生活中去。既能提高物理的學(xué)習(xí)興趣,又能引導(dǎo)學(xué)生思考分析問題,學(xué)生對綜合問題的分析與處理能力也能加強。從物理的角度研究,增大摩擦力,有很多方法,這類問題學(xué)生清楚之后,他們就會明白,為什么家里裝修的時候,洗手間的地板不能太光亮,還有他們會發(fā)現(xiàn)各建筑的樓梯上都會有一些凹凸不平的東西。這對物理的學(xué)習(xí)與應(yīng)用,從生活中學(xué)習(xí)物理,再把物理應(yīng)用到生活中非常有意義。
課本教學(xué)中的重心與穩(wěn)度,教科書與參考書上有很多小實驗以及現(xiàn)實生活中的實例,這對學(xué)生了解這些內(nèi)容有很好的幫助。但有一個非常有趣的游戲——水上行走球,這對動態(tài)平衡與穩(wěn)度是一個非常好的體驗。如果有親自體驗過的就會明白其中的道理。水上行走球是一個用樹脂軟塑料密封的一個球,人進入球后在球內(nèi)充滿空氣,然后密封起來。整個球和人浮在水面上,人在球內(nèi)行走,就可以帶著球在水面上前進。不過要在水面上行走,要有很好的技巧,應(yīng)該說與物理的重心和穩(wěn)度有密切的關(guān)系。水上行走球是用樹脂軟塑料制作的,并且在水上行走,因此人行走的時候,腳是隔著一層會變形的軟塑料在水上行走,腳下很難走穩(wěn),重心很容易失去平衡而跌倒在球內(nèi)。同時人在前進的時候,不僅人本身的重心不好控制,密封的水上行走球一邊前進,重心位置也在移動,所以沒有經(jīng)驗的人是很難控制好平衡的。水上行走球內(nèi)只可以進入一個人,也可以同時進入兩個人或多個人。如果只是進入一個人,那么這個游戲會相對簡單一些,只要慢慢試著找到自己的平衡,控制自己的速度與節(jié)奏,控制好自己的重心位置變化,就能比較平穩(wěn)地在水面上行走了。但如果是同時進入兩個人或者多個人,那么在水上行走就變得困難多了。此時不僅僅要控制自己的重心與平衡,要找到自己的感覺,還要和隊員一起合作,把兩人(或多人)的重心控制好,隨著球一起慢慢前進;但一般的結(jié)果都是兩人(或多人)很難協(xié)調(diào)好,如果要比較平穩(wěn)地前進,有經(jīng)驗的人士得出結(jié)論是:一個人步行前進,另外的隊員要爬著或者滾著隨步行的人一起前進,這樣就可以降低重心,提高穩(wěn)度。如果隊員都站立著步行前進,只要有一點點節(jié)奏不合,所有的人都會跌倒在球內(nèi)。這個游戲非常有趣,既能讓大家有快樂的親身體驗,又能把所學(xué)的物理知識應(yīng)用到其中,并且更好地理解平衡與穩(wěn)度。同時如果是兩人(或多人)一起,球把所有的隊員捆成了一個整體,隊員之間還必須學(xué)會合作,這不僅僅可以學(xué)習(xí)物理,還可以培養(yǎng)學(xué)生的集體意識與團隊觀念,物理的學(xué)習(xí),尤其實驗探究部分必須學(xué)會協(xié)調(diào)與合作。諸如此類的動態(tài)平衡與穩(wěn)度的控制,在生活中還有很多,還可以引導(dǎo)學(xué)生如何更好地去解決此類問題。物理不僅僅是知識與技能的學(xué)習(xí),更重要的是一種思維的訓(xùn)練,這才是教育的真正意義。
生活中還有一道非常美麗的景色——雨后的彩虹。在光學(xué)部分,很多內(nèi)容都是學(xué)習(xí)各種光學(xué)現(xiàn)象,彩虹也是一種自然的光學(xué)現(xiàn)象。可能一提到彩虹,學(xué)生都覺得再熟悉不過了。不妨留下幾個問題來分析和探討一下,可能這彩虹里面的內(nèi)涵就多了??催^彩虹的人都知道,彩虹就是一條弧形的彩色條帶,出現(xiàn)在雨后的天空。那么,彩虹為什么是出現(xiàn)在雨后呢?彩虹的彩色條帶顏色有哪些,這些顏色是有順序排列還是隨便排列的呢?彩虹形成的原理又是什么?帶著這些問題,學(xué)生就能進行探討了??赡芎芏鄬W(xué)生都沒有認真去思考過這些問題,而是看到彩虹就看到了,也知道了雨后會出現(xiàn)彩虹的,對于進一步的為什么,他們根本就沒有去想過。對彩虹的形成與彩虹的特點進行探討與分析后,學(xué)生對太陽光是一種復(fù)色光以及光的色散會有很深的印象。在了解太陽光是由七種顏色的光組成后,可以再進一步對七色光進行探討。太陽光主要是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光組成,而這七色光復(fù)合而成的白光即是可見光,也就是人的眼睛能夠看到的光,那么人眼正好能看到的光與太陽發(fā)出的主要光頻率一致,是不是一種巧合,還是存在一種必然聯(lián)系?這種關(guān)系與人類漫長的進化過程是不是有關(guān)系呢?這個問題又可以引起學(xué)生對科學(xué)知識的好奇,從而引導(dǎo)他們從更廣泛的角度去思考問題。學(xué)生對知識的好奇心一起,那么學(xué)生的創(chuàng)造能力也就自然會增強。
中學(xué)階段物理課程的學(xué)習(xí),應(yīng)該以理論與現(xiàn)實生活相結(jié)合為原則,不僅僅是物理學(xué)概念、規(guī)律和實驗,還應(yīng)該包括物理與社會發(fā)展、物理與技術(shù)應(yīng)用、物理與生活等方面的內(nèi)容。學(xué)習(xí)物理應(yīng)該不僅僅局限于物理單科知識的學(xué)習(xí),而應(yīng)該開展跨學(xué)科的研究活動,鼓勵學(xué)生把物理知識與其他學(xué)科知識結(jié)合起來研究周圍的生活和社會現(xiàn)象。
作者簡介:黃日鎮(zhèn)(1977—),男,漢族,江西南豐人,本科,教學(xué)研究:物理教學(xué),中學(xué)物理一級教師。
編輯 魯翠紅